低功耗MCU Kinetis K60系列產(chǎn)品的功能特點及應用電路分析

飛思卡爾公司的Kinetis K60系列是低功耗MCU，工作電壓1.71-3.6V，閃存的寫電壓為1.71-3.6V，采用高達100MHz的ARM R Cortex ? -M4內核，其性能可達到1.25 Dhrystone MIPS / MHz ，同時可選浮點單元，IEEE 1588以太網(wǎng)，USB 2.0 OTG，加密和校正改寫檢測，具有極好的性能，環(huán)境溫度為-40到105°C，主要用在工業(yè)如安全攝像機，建筑物自動化控制和電梯控制屏以及醫(yī)療電子如心電圖（ECG），生命信息監(jiān)測儀，運程醫(yī)療保健系統(tǒng)，心率監(jiān)視器，除顫儀，超聲波監(jiān)視器，呼吸機等。 -K60N512-KIT K60系列開發(fā)套件主要特性，方框圖和電路圖。

Kinetis K60：低功耗MCU，具有可選的浮點單元，以太網(wǎng)，USB，加密和篡改檢測

Kinetis是業(yè)界最具擴展性的低功耗，混合信號ARMRCortex?-M4 MCU產(chǎn)品組合。該產(chǎn)品組合的第一階段包括五個MCU系列，以及200多個與引腳，外圍設備和軟件兼容的設備。每個系列都具有出色的性能，內存和功能可擴展性，并具有通用的外圍設備，內存映射和程序包，可輕松在系列之間和系列之間遷移。

Kinetis MCU由飛思卡爾創(chuàng)新的90nm薄膜存儲（TFS）閃存技術和獨特的FlexMemory構建而成。Kinetis MCU系列結合了最新的低功耗創(chuàng)新，高性能，高精度混合信號功能以及廣泛的連接性，人機界面以及安全性和安全性外圍設備。KinetisMCU得到了飛思卡爾和飛思卡爾的市場領先支持套件的支持。許多ARM第三方生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴。

K60 MCU系列包括IEEE 1588以太網(wǎng)，具有設備充電器檢測功能，硬件加密和篡改檢測功能的全速和高速USB 2.0 On-The-Go。器件從100LQFP封裝中的256 KB閃存開始，擴展到256MAPBGA封裝中的1 MB，并具有豐富的模擬，通信，定時和控制外設套件。

高存儲密度的K60系列設備包括一個可選的單精度浮點單元，NAND閃存控制器和DRAM控制器。

K60系列主要特性：

?操作特性

-電壓范圍：1.71至3.6 V

- Flash寫電壓范圍：1.71至3.6 V

-溫度范圍（環(huán)境）：-40至105℃

? erformance

高達100MHz的ARM Cortex-M4芯帶有DSP指令，每兆赫茲提供1.25 Dhrystone MIPS

?內存和存儲器接口

–非FlexMemory設備上最多512 KB程序閃存

– FlexMemory設備上最多256 KB程序閃存

– FlexMemory設備上最多256 KB FlexNVM

– 4 KB FlexMemory設備上的FlexRAM

–最多128 KB RAM

–串行編程接口（EzPort）

– FlexBus外部總線接口

?時鐘

– 3至32 MHz晶體振蕩器

– 32 kHz晶體振蕩器

–多功能時鐘發(fā)生器

?系統(tǒng)外圍設備

– 10種低功耗模式以提供電源根據(jù)應用需求進行優(yōu)化

–具有多主設備保護的內存保護單元

– 16通道DMA控制器，最多支持64個請求源

–外部看門狗監(jiān)視器

–軟件看門狗

–低泄漏喚醒單元

?安全性和完整性模塊

–硬件CRC模塊支持快速循環(huán)冗余校驗

–硬件隨機數(shù)生成器

–支持DES，3DES，AES，MD5，SHA-1和SHA-256算法的硬件加密

–每個芯片128位唯一標識（ID）號

?人機界面

–低功耗硬件觸摸傳感器接口（TSI）

–通用輸入/輸出

?模擬模塊

-兩個16位SAR ADC小號

-集成到每個ADC可編程增益放大器（PGA）（高達64）

- 12位DAC

含有一個6位三個模擬比較器（CMP） - DAC和可編程參考輸入

–電壓參考

?定時器

–可編程延遲塊

–八通道電機控制/通用/ PWM定時器

–兩個2通道正交解碼器/通用定時器

– IEEE 1588定時器

–周期性中斷定時器

– 16位低功耗定時器

–載波調制器發(fā)送器

–實時時鐘

?通信接口

–具有與外部PHY相連的MII和RMII接口的以太網(wǎng)控制器和硬件IEEE 1588功能

–帶片上收發(fā)器的USB全速/低速On-the-Go控制器

–兩個控制器局域網(wǎng)（CAN）模塊

–三個SPI模塊

–兩個I2C模塊

–五個UART模塊

–安全數(shù)字主機控制器（SDHC）

– I2S模塊

Kinetis K60系列目標應用：

工業(yè)

安全攝像機

樓宇自動化控制器

控制面板（電梯）

醫(yī)用

心率監(jiān)視器

遠程醫(yī)療系統(tǒng)

心電圖儀（ECG）

麻醉單元監(jiān)視器

生命體征監(jiān)視器

呼吸機和呼吸機

除顫器

圖1。Kinetis K60系列機箱圖

TWR-K60N512-KIT K60系列開發(fā)套件

TWR-K60N512-KIT：Kinetis K60系列開發(fā)套件

TWR-K60N512是與飛思卡爾塔式系統(tǒng)兼容的塔式控制器模塊。它可用作評估Kinetis K10，K20和K60系列微控制器（MCU）設備的獨立，低成本平臺。TWR-K60N512具有基于ARM?Cortex?-M4架構的Kinetis K60低功耗微控制器，具有USB 2.0全速OTG控制器和10/100 Mbps以太網(wǎng)MAC。

TWR-K60N512可作為獨立產(chǎn)品或作為帶有塔式電梯模塊（TWR-ELEV）和塔式串行模塊（TWR-SER）的套件（TWR-K60N512-KIT）提供。TWR-K60N512還可以與其他飛思卡爾塔式外圍設備模塊組合在一起，以創(chuàng)建適用于多種應用的開發(fā)平臺。0概述了飛思卡爾塔式系統(tǒng)。

圖2。塔式系統(tǒng)系統(tǒng)

外形圖TWR-K60N512-KIT K60系列開發(fā)套件包括：

TWR-K60N512 MCU模塊

TWR-ELEV –主電梯模塊和輔助電梯模塊

TWR-SER –串行模塊，包括USB主機/設備/ OTG，以太網(wǎng)，CAN，RS232和RS485

TWR-K60N512是塔式控制器模塊，具有MK60N512VMD100 —一種基于ARM Cortex-M4的微控制器，具有分段LCD和USB 2.0全速OTG控制器，采用144 MAPBGA封裝，最大內核工作頻率為100MHz。它旨在用于飛思卡爾塔式系統(tǒng)，但可以獨立運行。板上調試電路OSJTAG通過單個USB mini-AB連接器提供JTAG調試接口和電源輸入。

圖3。TWR-K60N512外形圖（正面）

圖4。TWR-K60N512預設

圖5。TWR-K60N512電路圖產(chǎn)品（1）

圖6。TWR-K60N512電路圖（2）

圖7。TWR-K60N512電路圖（3）

圖8。TWR-K60N512電路圖（4）

圖9。TWR-K60N512電路圖（5）

責任編輯：gt